西門子PLC、變頻器與觸摸屏組態(tài)技術(shù)零基礎(chǔ)入門到精通

目錄
前言
第1章PLC基礎(chǔ)1
1.1概述1
1.1.1兩種形式的PLC1
1.1.2PLC控制與繼電器控制的比較1
1.1.3PLC的內(nèi)部組成3
1.1.4PLC的工作方式3
1.1.5PLC的編程語言4
1.2西門子S7200 PLC介紹5
1.2.1S7系列PLC5
1.2.2S7200 PLC面板說明5
1.2.3S7200 PLC輸入/輸出端子內(nèi)部電路及接線7
1.2.4S7200 PLC的實(shí)際接線8
1.2.5技術(shù)規(guī)范10
1.2.6S7200 PLC的編程元件（軟元件）11
1.3PLC控制雙燈亮滅的開發(fā)實(shí)例14
1.3.1PLC應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的一般流程14
1.3.2明確系統(tǒng)的控制要求14
1.3.3選擇PLC型號(hào)并確定輸入/輸出設(shè)備及I/O端子14
1.3.4繪制PLC控制雙燈亮滅電路15
1.3.5用編程軟件編寫PLC控制程序15
1.3.6DC24V電源適配器介紹16
1.3.7用編程電纜連接計(jì)算機(jī)和PLC并下載程序17
1.3.8模擬調(diào)試18
1.3.9實(shí)際接線19
1.3.10操作測試19

第2章S7200 PLC編程與仿真軟件的使用 21
2.1S7200 PLC編程軟件的使用21
2.1.1軟件的啟動(dòng)和中文界面切換21
2.1.2軟件界面說明22
2.1.3項(xiàng)目文件的建立、保存和打開23
2.1.4程序的編寫24
2.1.5計(jì)算機(jī)與PLC的通信連接與設(shè)置28
2.1.6下載和上載程序32
2.2S7200 PLC仿真軟件的使用33
2.2.1軟件界面說明33
2.2.2CPU型號(hào)的設(shè)置與擴(kuò)展模塊的安裝34
2.2.3程序的仿真34

第3章基本指令及應(yīng)用38
3.1位邏輯指令38
3.1.1觸點(diǎn)指令38
3.1.2線圈指令39
3.1.3立即指令40
3.1.4RS觸發(fā)器指令40
3.1.5空操作指令42
3.2定時(shí)器42
3.2.1通電延時(shí)型定時(shí)器（TON）及使用舉例43
3.2.2斷電延時(shí)型定時(shí)器（TOF）及使用舉例43
3.2.3記憶型通電延時(shí)定時(shí)器（TONR）及使用舉例45
3.3計(jì)數(shù)器46
3.3.1加計(jì)數(shù)器（CTU）及使用舉例46
3.3.2減計(jì)數(shù)器（CTD）及使用舉例47
3.3.3加減計(jì)數(shù)器（CTUD）及使用舉例48
3.4PLC常用控制電路49
3.4.1啟動(dòng)、自鎖和停止控制電路49
3.4.2正、反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控制電路50
3.4.3多地控制電路52
3.4.4定時(shí)控制電路53
3.4.5長定時(shí)控制電路55
3.4.6多重輸出控制電路56
3.4.7過載報(bào)警控制電路57
3.4.8閃爍控制電路58
3.5PLC噴泉控制系統(tǒng)59
3.5.1控制要求59
3.5.2PLC用到的外部設(shè)備及分配的I/O端子59
3.5.3PLC噴泉控制系統(tǒng)電路59
3.5.4PLC噴泉控制系統(tǒng)的梯形圖程序及詳解60
3.6PLC交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)61
3.6.1控制要求61
3.6.2PLC用到的外部設(shè)備及分配的I/O端子62
3.6.3PLC交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)電路62
3.6.4PLC交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的梯形圖程序及詳解62
3.7PLC多級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)65
3.7.1控制要求65
3.7.2PLC用到的外部設(shè)備及分配的I/O端子65
3.7.3PLC多級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)電路65
3.7.4PLC多級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)的梯形圖程序及詳解65
3.8PLC車庫自動(dòng)門控制系統(tǒng)67
3.8.1控制要求67
3.8.2PLC用到的外部設(shè)備及分配的I/O端子68
3.8.3PLC車庫自動(dòng)門控制系統(tǒng)電路68
3.8.4PLC車庫自動(dòng)門控制系統(tǒng)的梯形圖程序及詳解69

第4章順序控制指令及應(yīng)用71
4.1順序控制與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖71
4.2順序控制指令72
4.2.1順序控制指令名稱及功能72
4.2.2順序控制指令使用舉例72
4.2.3順序控制指令使用注意事項(xiàng)72
4.3順序控制的幾種方式73
4.3.1選擇性分支方式74
4.3.2并行分支方式75
4.4順序控制指令應(yīng)用實(shí)例78
4.4.1PLC控制液體混合裝置78
4.4.2PLC控制簡易機(jī)械手82
4.4.3PLC控制大小鐵球分揀機(jī)86

第5章功能指令及應(yīng)用92
5.1功能指令使用基礎(chǔ)92
5.1.1數(shù)據(jù)類型92
5.1.2尋址方式93
5.2傳送指令95
5.2.1單一數(shù)據(jù)傳送指令95
5.2.2字節(jié)立即傳送指令96
5.2.3數(shù)據(jù)塊傳送指令97
5.2.4字節(jié)交換指令98
5.3比較指令99
5.3.1字節(jié)觸點(diǎn)比較指令99
5.3.2整數(shù)觸點(diǎn)比較指令100
5.3.3雙字整數(shù)觸點(diǎn)比較指令100
5.3.4實(shí)數(shù)觸點(diǎn)比較指令101
5.3.5字符串觸點(diǎn)比較指令101
5.3.6比較指令應(yīng)用舉例102
5.4數(shù)學(xué)運(yùn)算指令102
5.4.1加減乘除運(yùn)算指令102
5.4.2浮點(diǎn)數(shù)函數(shù)運(yùn)算指令107
5.5邏輯運(yùn)算指令108
5.5.1取反指令108
5.5.2與指令109
5.5.3或指令110
5.5.4異或指令111
5.6移位與循環(huán)指令112
5.6.1左移位與右移位指令112
5.6.2循環(huán)左移與右移指令113
5.6.3移位寄存器令114
5.7轉(zhuǎn)換指令116
5.7.1標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換指令116
5.7.2ASCII碼轉(zhuǎn)換指令119
5.7.3字符串轉(zhuǎn)換指令124
5.7.4編碼與解碼指令127
5.8時(shí)鐘指令128
5.9程序控制指令131
5.9.1跳轉(zhuǎn)與標(biāo)簽指令131
5.9.2循環(huán)指令131
5.9.3結(jié)束、停止和監(jiān)視定時(shí)器復(fù)位指令133
5.10子程序指令134
5.10.1子程序134
5.10.2子程序指令134
5.10.3帶參數(shù)的子程序調(diào)用指令136
5.11中斷與中斷指令138
5.11.1中斷事件與中斷優(yōu)先級(jí)138
5.11.2中斷指令140
5.12高速計(jì)數(shù)器指令143
5.12.1指令說明143
5.12.2高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)模式143
5.12.3高速計(jì)數(shù)器的工作模式146
5.12.4高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)146
5.12.5高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值的讀取與預(yù)設(shè)147
5.12.6高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)字節(jié)149
5.12.7高速計(jì)數(shù)器指令的使用149
5.13高速脈沖輸出指令151
5.13.1指令說明151
5.13.2高速脈沖輸出的控制字節(jié)、參數(shù)設(shè)置和狀態(tài)位151
5.13.3PTO脈沖的產(chǎn)生與使用152
5.13.4PWM脈沖的產(chǎn)生與使用157
5.14PID指令及使用160
5.14.1PID控制160
5.14.2PID指令介紹161
5.14.3PID指令的應(yīng)用舉例164

第6章PLC通信167
6.1通信基礎(chǔ)知識(shí)167
6.1.1通信方式167
6.1.2通信傳輸介質(zhì)169
6.2 S7200 PLC通信硬件170
6.2.1PLC通信接口標(biāo)準(zhǔn)170
6.2.2通信端口172
6.2.3通信連接電纜172
6.2.4網(wǎng)絡(luò)連接器173
6.3S7200 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議174
6.3.1PPI協(xié)議（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口協(xié)議） 174
6.3.2MPI協(xié)議（多點(diǎn)接口協(xié)議）174
6.3.3PROFIBUS協(xié)議174
6.3.4TCP/IP協(xié)議175
6.3.5用戶定義的協(xié)議（自由端口模式）175
6.4通信指令及應(yīng)用176
6.4.1網(wǎng)絡(luò)讀寫指令176
6.4.2兩臺(tái)PLC的PPI通信177
6.4.3發(fā)送和接收指令186
6.4.4獲取和設(shè)置端口地址指令188
6.4.5PLC與打印機(jī)之間的通信（自由端口模式）189

第7章數(shù)字量與模擬量擴(kuò)展模塊的使用194
7.1數(shù)字量擴(kuò)展模塊的接線與使用195
7.1.1數(shù)字量輸入模塊EM221195
7.1.2數(shù)字量輸出模塊EM222196
7.1.3數(shù)字量輸入/輸出模塊EM223199
7.2模擬量擴(kuò)展模塊的接線與使用201
7.2.1模擬量輸入模塊EM231201
7.2.2模擬量輸出模塊EM232205
7.2.3模擬量輸入/輸出模塊EM235208

第8章變頻器的基本結(jié)構(gòu)原理210
8.1異步電動(dòng)機(jī)的兩種調(diào)速方式210
8.2變頻器的基本結(jié)構(gòu)及原理210
8.2.1交—直—交型變頻器的結(jié)構(gòu)與原理211
8.2.2交—交型變頻器的結(jié)構(gòu)與原理211
8.3變頻調(diào)速控制方式212
8.3.1壓/頻控制方式212
8.3.2轉(zhuǎn)差頻率控制方式213
8.3.3矢量控制方式214
8.3.4直接轉(zhuǎn)矩控制方式216
8.3.5控制方式比較216

第9章西門子變頻器的接線、操作與參數(shù)設(shè)置217
9.1MM440變頻器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部接線217
9.1.1外形和型號(hào)（訂貨號(hào)）含義217
9.1.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部接線圖217
9.1.3主電路的外部端子接線217
9.1.4控制電路外部端子的典型實(shí)際接線220
9.1.5數(shù)字量（開關(guān)量）輸入端子的接線及設(shè)置參數(shù)221
9.1.6模擬量輸入端子的接線及設(shè)置參數(shù)222
9.1.7數(shù)字量輸出端子的接線及參數(shù)設(shè)置224
9.1.8模擬量輸出端子的接線及參數(shù)設(shè)置225
9.2變頻器的停車、制動(dòng)及再啟動(dòng)方式226
9.2.1電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)與變頻器對(duì)應(yīng)參數(shù)226
9.2.2變頻器的停車方式227
9.2.3變頻器的制動(dòng)方式227
9.2.4變頻器的再啟動(dòng)方式228
9.3用面板和外部端子操作調(diào)試變頻器229
9.3.1用SDP面板和外部端子操作調(diào)試變頻器229
9.3.2用BOP面板操作調(diào)試變頻器230
9.3.3用AOP面板操作調(diào)試變頻器233
9.4MM440變頻器的參數(shù)調(diào)試及常規(guī)操作234
9.4.1變頻器所有參數(shù)的復(fù)位235
9.4.2變頻器參數(shù)快速調(diào)試設(shè)置的步驟及說明235
9.4.3變頻器的常規(guī)操作237
9.5西門子MM440、MM430和MM420變頻器的主要區(qū)別與技術(shù)規(guī)格238
9.5.1MM440、MM430和MM420變頻器的主要區(qū)別238
9.5.2MM420變頻器的主要技術(shù)規(guī)格239
9.5.3MM430變頻器的主要技術(shù)規(guī)格240
9.5.4MM440變頻器的主要技術(shù)規(guī)格241

第10章變頻器的典型應(yīng)用電路243
10.1用變頻器輸入端子控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)和面板鍵盤調(diào)速的電路243
10.1.1控制要求 243
10.1.2電路接線 243
10.1.3參數(shù)設(shè)置243
10.1.4操作過程及電路說明244
10.2變頻器輸入端子控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)及電位器調(diào)速的電路245
10.2.1控制要求245
10.2.2電路接線245
10.2.3參數(shù)設(shè)置245
10.2.4操作過程及電路說明246
10.3變頻器的多段速控制功能及應(yīng)用電路246
10.3.1變頻器多段速控制的3種方式246
10.3.2變頻器多段速控制應(yīng)用電路248
10.4變頻器的PID控制電路249
10.4.1PID控制原理249
10.4.2MM440變頻器的PID原理圖及有關(guān)參數(shù)250
10.4.3MM440變頻器的PID控制恒壓供水電路250

第11章變頻器與PLC的綜合應(yīng)用254
11.1PLC控制變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)延時(shí)正反轉(zhuǎn)的電路254
11.1.1控制要求 254
11.1.2PLC輸入/輸出（I/O）端子的分配254
11.1.3電路接線254
11.1.4變頻器參數(shù)設(shè)置254
11.1.5PLC控制程序及說明256
11.2PLC控制變頻器實(shí)現(xiàn)多段速運(yùn)行的電路256
11.2.1控制要求256
11.2.2PLC輸入/輸出（I/O）端子的分配257
11.2.3電路接線257
11.2.4變頻器參數(shù)設(shè)置257
11.2.5PLC控制程序及說明258
11.3PLC以USS協(xié)議通信控制變頻器的應(yīng)用實(shí)例259
11.3.1S7200 PLC與MM440變頻器串口通信的硬件連接259
11.3.2USS協(xié)議通信知識(shí)260
11.3.3在S7200 PLC編程軟件中安裝USS通信庫261
11.3.4USS通信指令說明262
11.3.5S7200 PLC以USS協(xié)議通信控制MM440變頻器的應(yīng)用實(shí)例268

第12章西門子精彩系列觸摸屏（SMART LINE）介紹272
12.1觸摸屏基礎(chǔ)知識(shí)272
12.1.1基本組成272
12.1.2觸摸屏的工作原理272
12.1.3常用類型觸摸屏的性能比較275
12.2西門子精彩系列觸摸屏（SMART LINE）簡介276
12.2.1SMART LINE觸摸屏的特點(diǎn)276
12.2.2常用型號(hào)及外形276
12.2.3觸摸屏主要部件說明276
12.2.4技術(shù)規(guī)格278
12.3觸摸屏與其他設(shè)備的連接279
12.3.1觸摸屏的供電接線279
12.3.2觸摸屏與組態(tài)計(jì)算機(jī)（PC）的以太網(wǎng)連接280
12.3.3觸摸屏與西門子PLC的連接280
12.3.4觸摸屏與三菱、施耐德和歐姆龍PLC的連接281
12.4觸摸屏的操作設(shè)置283
12.4.1觸摸屏的屏幕鍵盤283
12.4.2觸摸屏的啟動(dòng)283
12.4.3觸摸屏的控制面板284
12.4.4觸摸屏的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)285
12.4.5觸摸屏的以太網(wǎng)參數(shù)設(shè)置287
12.4.6觸摸屏的畫面方向、設(shè)備信息、觸摸位置校準(zhǔn)和許可信息的設(shè)置與查看287
12.4.7觸摸屏屏幕保護(hù)程序的設(shè)置288
12.4.8觸摸屏密碼的設(shè)置290
12.4.9觸摸屏傳送通道的開啟290
12.4.10觸摸屏聲音的設(shè)置291

第13章西門子WinCC組態(tài)軟件快速入門292
13.1WinCC flexible SMART V3軟件的安裝與卸載292
13.1.1系統(tǒng)要求292
13.1.2軟件的免費(fèi)下載292
13.1.3軟件的安裝293
13.1.4軟件的啟動(dòng)及卸載298
13.2用WinCC軟件組態(tài)一個(gè)簡單的項(xiàng)目299
13.2.1項(xiàng)目的創(chuàng)建與保存299
13.2.2組態(tài)變量301
13.2.3組態(tài)畫面303
13.2.4項(xiàng)目的模擬運(yùn)行308

第14章WinCC軟件常用對(duì)象及功能的使用舉例309
14.1IO域的使用舉例309
14.1.1組態(tài)任務(wù)309
14.1.2組態(tài)過程309
14.1.3運(yùn)行測試312
14.2按鈕的使用舉例312
14.2.1組態(tài)任務(wù)312
14.2.2組態(tài)過程313
14.2.3運(yùn)行測試315
14.3文本列表和圖形列表的使用舉例316
14.3.1組態(tài)任務(wù)316
14.3.2組態(tài)過程316
14.3.3運(yùn)行測試321
14.4變量控制對(duì)象動(dòng)畫的使用舉例322
14.4.1組態(tài)任務(wù)322
14.4.2組態(tài)過程322
14.4.3運(yùn)行測試324
14.4.4仿真調(diào)試326
14.5指針變量的使用舉例327
14.5.1組態(tài)任務(wù)327
14.5.2組態(tài)過程327
14.5.3運(yùn)行測試330
14.6開關(guān)和繪圖工具的使用舉例331
14.6.1組態(tài)任務(wù)331
14.6.2組態(tài)過程332
14.6.3運(yùn)行測試335
14.7報(bào)警功能的使用舉例336
14.7.1報(bào)警基礎(chǔ)知識(shí)336
14.7.2組態(tài)任務(wù)337
14.7.3組態(tài)過程337
14.7.4運(yùn)行測試342
14.8棒圖和趨勢圖的使用舉例343
14.8.1組態(tài)任務(wù)343
14.8.2組態(tài)過程344
14.8.3運(yùn)行測試347
14.9畫面的切換使用舉例348
14.9.1建立畫面348
14.9.2用拖放生成按鈕的方式設(shè)置畫面切換349
14.9.3用按鈕配合畫面切換函數(shù)來實(shí)現(xiàn)指定畫面的切換350
14.9.4用按鈕配合畫面切換函數(shù)來實(shí)現(xiàn)任意編號(hào)畫面的切換351

第15章觸摸屏操作和監(jiān)控PLC的開發(fā)實(shí)例 353
15.1明確要求、規(guī)劃變量和線路353
15.1.1控制要求353
15.1.2選擇PLC和觸摸屏型號(hào)并分配變量353
15.1.3設(shè)備連接與電氣線路353
15.2用編程軟件編寫并下載PLC程序354
15.2.1編寫PLC程序354
15.2.2PLC與計(jì)算機(jī)的連接與設(shè)置355
15.2.3下載程序到PLC356
15.3組態(tài)和下載觸摸屏畫面項(xiàng)目356
15.3.1創(chuàng)建觸摸屏畫面項(xiàng)目文件356
15.3.2組態(tài)觸摸屏與PLC的連接356
15.3.3組態(tài)變量358
15.3.4組態(tài)指示燈358
15.3.5組態(tài)按鈕358
15.3.6組態(tài)狀態(tài)值監(jiān)視器362
15.3.7組態(tài)說明文本362
15.3.8觸摸屏與計(jì)算機(jī)的通信連接與設(shè)置363
15.3.9下載畫面項(xiàng)目365
15.4觸摸屏連接PLC實(shí)際操作測試366
15.4.1觸摸屏與PLC的硬件通信連接與設(shè)置366
15.4.2觸摸屏連接PLC的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)操作測試368